Ogrzewnictwo i Ciepłownictwo 1 edycja 2018/2019

Ogrzewnictwo i Ciepłownictwo 1 edycja 2018/2019

Wykład 3

Metody obliczania zapotrzebowania ciepła pomieszczeń i budynków

ogrzewanych

dr inż. Bogdan Nowak

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

pok. 307, bud. C-6

bogdan.nowak@pwr.edu.pl

www.wis.pwr.edu.pl / www.iko.pwr.edu.pl

1 Wprowadzenie i omówienie zakresu wykładu. Podstawy prawne projektowania, budowy i eksploatacji instalacji grzewczych. Komfort cieplny.

2

2 Metody obliczania współczynnika przenikania ciepła przegród budowlanych.

2 3 Metody obliczania zapotrzebowania ciepła pomieszczeń i budynków ogrzewanych. 2 4 Grzejniki: budowa, parametry pracy, zalety i wady poszczególnych typów, zasady

doboru.

2 5 Schematy i zasady zabezpieczania instalacji ogrzewań wodnych systemu otwartego. 2 6 Schematy i zasady zabezpieczania instalacji ogrzewań wodnych systemu zamkniętego

z naczyniami wzbiorczymi przeponowymi.

2 7 Ogrzewanie pompowe dwururowe: zasady prowadzenia przewodów i obliczania.

Rodzaje i zasady doboru pomp obiegowych w instalacjach c.o.

2 8 Źródła ciepła: kotłownia, jednofunkcyjny węzeł ciepłowniczy. Regulacja mocy źródła

ciepła w zależności od potrzeb instalacji.

2 9 Ogólna charakterystyka systemów ogrzewania, efektywność energetyczna systemów

zaopatrzenia w ciepło.

2 10 Armatura odcinająca i regulacyjna, elementy wyposażenia instalacji c.o. 2 Razem: 20

Polskie Normy:

1. PN-EN 12831:2006 Instalacje ogrzewcze w

budynkach - Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego.

2. PN-B-03406:1994 Ogrzewnictwo - Obliczanie

zapotrzebowania na ciepło pomieszczeń o kubaturze do 600 m3 (JUŻ DAWNO NIE)

3. PN-EN 12831-1:2017-08 Charakterystyka

energetyczna budynków - Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego -- Część 1:

Obciążenie cieplne, Moduł M3-3 - wersja angielska 4. PN-EN 12831-3:2017-08 Charakterystyka

energetyczna budynków - Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego - Część 3:

Obciążenie domowych instalacji ciepłej wody użytkowej i charakterystyka zapotrzebowania, Moduł M8-2, M8-3 - wersja angielska

Polskie Normy / Normy Europejskie:

Blok norm dotyczących efektywności

energetycznej i charakterystyk energetycznych budynków – kilkadziesiąt tysięcy stron tekstu

Literatura:

1. Klemma Piotr, Budownictwo ogólne. Tom 2. Fizyka budowli, Arkady, Warszawa 2018.

2. Michał Strzeszewski, Piotr Wereszczyński, Norma PN–

EN 12831 Nowa metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego. Poradnik, Rettig Heating, warszawa 2009.

(https://www.purmo.com/docs/Poradnik-Purmo- nowa-metoda-obliczania_12831_01_2012.pdf)

Ogólne zasady projektowania

Ochrona cieplna budynku

Komfort cieplny w pomieszczeniach (lub temperatura technologiczna)

Materiały izolacyjne

Włókniste:

Włókna ceramiczne T<1800ºC

Włókna krzemionkowe T<1000ºC

Wełna skalna T<850ºC Wełna szklana

T<750ºC

Spienione (komórkowe):

Aerożele T<1000ºC Szkło piankowe

T<400ºC Pianki z tworzyw

sztucznych T<200ºC

Ziarniste i ogniotrwałe:

Glinki i betony ogniotrwałe T<1800ºC

Krzemiany wapnia T<1100ºC

Wermikulit T<1000ºC Perlit T<1000ºC Proszki mineralne

T<1000ºC

Materiały izolacyjne

Najcieplejsze odmiany betonu komórkowego λ => 0,046 W/(m K) Wełna min. twarda λ = 0,041 – 0,045 W/(m K) Wełna szklana λ = 0,033 – 0,035 W/(m K) Styropian EPS λ = 0,034 – 0,040 W/(m K) Styropian XPS λ = 0,029 – 0,036 W/(m K) PIR natryskowy λ = 0,032 – 0,036 W/(m K) PUR bez okładziny gazoszczelnej λ = 0,028 – 0,031 W/(m K) Płyty PIR λ = 0,024 – 0,027 W/(m K) THERMANO® λ = 0,020 – 0,023 W/(m K) termPIR® MAX 18 λ = 0,018 W/(m K)

Aerożel λ = 0,014 W/(m K)

Straty ciepła

• Przenikanie + Wentylacja

• W warunkach ustalonych (stałe w czasie wartości temperatur)

• Dla warunków projektowych (obliczeniowych) – założenia upraszczające, metodyka obliczeń,

• PRAWO FOURIERA (przenikanie) Q = k F (t1 – t2) Φ = U A Δ t

• Moc a strumień czynnika (wentylacja) Q = m c^p (t1 – t2) Φ = V ρ c^p Δ t

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 15 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Procedura obliczeniowa

• Określenie parametrów klimatu zewnętrznego i wewnętrznego

• Określenie charakterystyk cieplnych (U) i wymiarowych (powierzchnia) wszystkich elementów

• Określenie wartości współczynników projektowych strat ciepła

• Określenie nadwyżki mocy cieplnej (opcjonalnie)

• Obliczenie całkowitego projektowego obciążenia cieplnego przestrzeni ogrzewanych

• Obliczenie całkowitego projektowego obciążenia cieplnego całego budynku

Parametry klimatyczne

• PN-82/B-02403 – Ogrzewnictwo.

Temperatury obliczeniowe zewnętrzne – jako norma przywołana w

Rozporządzeniu

• Temperatury wewnętrzne określa się wg

Rozporządzenia (dane są zawarte także w PN-EN 12831) – prawie takie same

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 17 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Parametry klimatyczne (PN EN)

• Tabela zestawiająca projektową

temperaturę zewnętrzną θ_e oraz średnią roczną temperaturę zewnętrzną θ_m,e

19

PN EN 12831 załącznik

krajowy

Rozporządzenie

Wymiary

• PN-EN 12831 powołuje się na PN-EN ISO 13789

Właściwości cieplne budynków. Współczynnik strat ciepła przez przenikanie. Metoda obliczania, która dopuszcza stosowanie wymiarów:

• zewnętrznych,

• wewnętrznych,

• całkowitych wewnętrznych – np. od powierzchni

podłogi pomieszczenia do górnej powierzchni sufitu, od wewnętrznej powierzchni ściany do zewnętrznej powierzchni ściany domierzanej (daje to takie

wartości, jakby były podane wymiary w osiach)

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 21 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Wymiary

Przykładowe wymiary zewnętrzne w metodzie uproszczonej – stosowanej dla budynków dobrze uszczelnionych

Całkowita projektowa strata ciepła przestrzeni ogrzewanej [W]

 i= 

+ 

gdzie:

_T,i – projektowa strata ciepła przestrzeni ogrzewanej przez przenikanie [W],

_V,i – projektowa wentylacyjna strata ciepła przestrzeni ogrzewanej [W].

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 23 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

• _T,i= (H_T,ie+H_T,iue+H_T,ig+H_T,ij)(_int,i-_e)

gdzie:

H_T,ie – współczynnik strat ciepła przez przenikanie do otoczenia przez obudowę budynku [W/K],

H_T,iue – współczynnik strat ciepła przez przenikanie do otoczenia przez przestrzeń

nieogrzewaną [W/K],

H_T,ig - współczynnik strat ciepła przez przenikanie do gruntu [W/K],

H_T,ij - współczynnik strat ciepła przez przenikanie do sąsiedniej przestrzeni ogrzewanej (do znacząco różnej temperatury) [W/K],

_int,i – projektowa temperatura wewnętrzna [°C],

_e – projektowa temperatura zewnętrzna [°C].

Projektowa strata ciepła przestrzeni ogrzewanej przez przenikanie [W]

Współczynnik strat ciepła przez przenikanie do otoczenia przez obudowę budynku

[W/K]

H_T,ie=A_kU_ke_k+_ll_ie_l

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

gdzie:

A_k – powierzchnia elementu budynku [m²],

e_k, e_l – współczynniki korekcyjne ze względu na orientację (wg załącznika krajowego NB te współczynnik przyjmują wartość 1),

U_k – współczynnik przenikania ciepła [W/m²K],

l_i – długość liniowego mostka cieplnego między przestrzenią wewnętrzną i zewnętrzną [m],

_l – współczynnik przenikania ciepła liniowego mostka cieplnego (obliczenia wg

odpowiednich norm EN ISO 14683 Mostki cieplne w budynkach. Liniowy współczynnik przenikania ciepła. Metody uproszczone i wartości orientacyjne i EN ISO 10211-2 Mostki cieplne w budynkach. Obliczanie strumieni cieplnych i temperatury powierzchni. Część 2:

Liniowe mostki cieplne).

W obliczeniach nie uwzględnia się nieliniowych mostków cieplnych

25

miejsca w obudowie zewnętrznej budynku, w których obserwuje się obniżenie temperatury wewnętrznej powierzchni i wzrost gęstości strumienia cieplnego w stosunku do pozostałej powierzchni przegrody:

Występowanie:

- w ścianach zewnętrznych, głównie w ościeżach otworów okiennych i drzwiowych, nadprożach okiennych i

podokiennikach,

- na wieńcach w przypadku wspornikowych płyt balkonowych,

- w węzłach konstrukcyjnych ścian zewnętrznych ze stropami (zwłaszcza nad piwnicą i pod poddaszem), itp.

Mostki termiczne/cieplne

Najczęściej spotykane typy mostków cieplnych

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 27 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

EN ISO 14683 definiuje:

• Orientacyjne wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła  (zaokrąglone do 0,05 W/m²K) określone dla trzech systemów

wymiarowania budynku:

– wymiarów wewnętrznych (indeks „i”),

– całkowitych wymiarów wewnętrznych (indeks „oi”), – wymiarów zewnętrznych (indeks „e”).

R2

e=0,50

oi=0,75

i=0,75

B2

e=0,95

oi=0,95

i=1,05

C2

e=-0,10

oi=0,10

i=0,10

W1

e=0,00

oi=0,00

i=0,00

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Skorygowany współczynnik strat ciepła uwzględnia mostki cieplne [W/m²K]

U

=U

+  U

gdzie:

U_kc – skorygowany współczynnik przenikania ciepła elementu z uwzględnieniem mostków cieplnych [W/m²K],

U_k – współczynnik przenikania ciepła elementu budynku [W/m²K],

U_tb – współczynnik korekcyjny [W/m²K] wartość tabelaryczna.

Uproszczenie w obliczeniach liniowych strat ciepła przez przenikanie

29

Współczynnik projektowych strat ciepła przez

przeniknie z przestrzeni ogrzewanej do otoczenia przez przestrzeń nieogrzewaną [W/K]

H

=  _A

 _U

 _b

₊ 

 _l

 _b

b_u – współczynnik redukcji temperatury uwzględniający różnicę temperatury między temperaturą przestrzeni nieogrzewanej, a projektową temperaturą zewnętrzną.

• gdy znana jest temperatura przestrzeni nieogrzewanej _u:

• w przypadku gdy _u jest nieznana:

gdzie:

H_iu – współczynnik strat ciepła z przestrzeni ogrzewanej do przestrzeni nieogrzewanej [W/K],

H_ue – współczynnik strat ciepła z przestrzeni nieogrzewanej do otoczenia [W/K].

• wg wartości tabelarycznych

e i

u i

bu











 

_ int,

_ int,

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 31 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Grunt

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Sposób uproszczony obliczania współczynnika projektowych strat ciepła przez przenikanie z przestrzeni ogrzewanej do gruntu [W/K]

H

=f

 _f

 ₍  _A

 _U

₎  _G

33

H _T,ig =f _g1  _{f g2}  ₍  _{A k}  _{U equiv,k )}  _{G w}

gdzie:

f_g1 – współczynnik korekcyjny uwzględniający wpływ wahań temperatury zewnętrznej f_g1=1,45

f_g2 – współczynnik redukcji temperatury uwzględniający różnicę między średnią roczną temperaturą zewnętrzną i projektową temperaturą

zewnętrzną

A_k – powierzchnia elementu budynku stykająca się gruntem [m2],

U_equiv,k – równoważny współczynnik przenikania ciepła elementu

[W/m2K], określony wg schematu podłóg (rysunki od 3 do 6, tablice od 4 do 7),

G_w – współczynnik korekcyjny uwzględniający wpływ wody gruntowej:

G_w=1,00 – jeżeli odległość między poziomem wody gruntowej i płytą podłogową jest większa niż 1m,

G_w=1,15 – jeżeli odległość między poziomem wody gruntowej i płytą podłogową jest mniejsza niż 1m,

Grunt

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Szczegółowy sposób obliczania strat ciepła przez grunt podaje norma EN ISO 13370.

Współczynnik redukcji temperatury uwzględniający różnicę między średnią roczną temperaturą zewnętrzną i projektową temperaturą zewnętrzną

35

Równoważny współczynnik przenikania ciepła U_equiv,k (wartość odczytywana z tabel lub wykresów

zamieszczonych w normie)

W obliczeniach prowadzonych dla pojedynczych pomieszczeń B’ oblicza się dla każdego

pomieszczenia:

• dla wszystkich pomieszczeń bez ścian zewnętrznych - B’ oblicza się dla całego budynku,

• dla wszystkich pomieszczeń z dobrze

izolowaną podłogą (U<0,5 [W/m²K]) - B’

oblicza się dla całego budynku,

• dla pozostałych pomieszczeń - B’ oblicza się dla indywidualnie dla każdego pomieszczenia

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 37 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Wymiar charakterystyczny podłogi, B’ (w odniesieniu do całego budynku)

gdzie:

A – pole powierzchni podłogi, m²,

P – obwód podłogi uwzględniający tylko ściany oddzielające ogrzewane pomieszczenie od powietrza zewnętrznego, m

przykład

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Wymiary charakterystyczne podłogi do obliczenia współczynnika B’

Przykładowy schemat posadowienia podłogi zagłębionej w gruncie do określenia U_equiv

39

Równoważny współczynnik przenikania ciepła (wartość

odczytywana z tabel lub wykresów zamieszczonych w normie)

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Równoważny współczynnik przenikania ciepła ściany (wartość odczytywana z tabel lub wykresów zamieszczonych w normie)

41

Straty ciepła między przestrzeniami ogrzewanymi do różnych wartości temperatury

UWAGA! Przy tych obliczeniach nie uwzględnia się wpływu mostków termicznych. Obliczenia stosowane są tylko do doboru grzejników, a nie źródła ciepła.

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Współczynnik straty ciepła do sąsiedniej przestrzeni ogrzewanej o znacząco różnej temperaturze [W/K]

H

=  _f

 _A

 _U

gdzie:

f_ij – współczynnik redukcyjny temperatury uwzględniający różnicę temperatury przyległej przestrzeni ogrzewanej i projektowej temperatury zewnętrznej

A_k – powierzchnia elementu budynku [m²],

U_k –współczynnik przenikania ciepła elementu [W/m²K].

43

współczynnik redukcyjny temperatury uwzględniający różnicę temperatury przyległej przestrzeni ogrzewanej i projektowej temperatury zewnętrznej

e i

i przestrzen przyleglej

i

f











 

int,

_ int,

Z tych równań mamy …



= (H

+H

+H

+H

)  ( 

- 

)

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Projektowa strata ciepła przestrzeni ogrzewanej przez przenikanie [W]

45

Pamiętamy jednak, że ...

Całkowita projektowa strata ciepła przestrzeni ogrzewanej [W]



₌ 

₊ 

Stratę wentylacyjną oblicza się wg zależności [W]



_=H

 ₍ 

_- 

₎

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

gdzie:

H_V,i – współczynnik projektowej wentylacyjnej straty ciepła [W/K],

_int,i – projektowa temperatura przestrzeni ogrzewanej [°C],

_e – projektowa temperatura zewnętrzna [°C].

47

Współczynnik projektowej wentylacyjnej straty ciepła przestrzeni ogrzewanej [W/K]

gdzie:

V_i – strumień objętości powietrza wentylacyjnego przestrzeni ogrzewanej [m³/s],

 - gęstość strumienia powietrza o temperaturze _int,i [kg/m³], c_p – ciepło właściwe powietrza o temperaturze _int,i [kJ/kgK].

Gdy  = 1,2 kg/m³ i c_p = 1,005 kJ/kgK oraz przeliczeniu na [m³/h] :

p i

i

V

V c

H

 ^   

i i

V

V

H

 0 , 34  

Przy braku wentylacji mechanicznej strumień przyjmuje się jako większy ze strumieni infiltrującego lub wymaganego ze względów higienicznych

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

)

;

max( _{inf,i min,i}

i V V

V   

49

Strumień powietrza infiltrującego na skutek wiatru i efektu kominowego [m³/h]

i i i

i

V n e

V 

 2 



Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

i i

i

i

V n e

V ^

^{ 2 }



gdzie:

V_i – kubatura wentylowana [m³/h]

n₅₀ – krotność wymian powietrza zewnętrznego, wynikająca z różnicy ciśnień 50 Pa między wnętrzem, a otoczeniem z uwzględnieniem wpływu nawiewników [1/h], wartość tab.

e_i – współczynnik osłonięcia, wartość tab.

_i - współczynnik poprawkowy uwzględniający wzrost prędkości wiatru w zależności od wysokości położenia przestrzeni

ogrzewanej nad terenem (dla wysokości środka ogrzewanego pomieszczenia 0-10m nad poziomem terenu _i =1; dla >10 – 30m, _i =1,2; dla >30m, _i =1,5)

51

n₅₀ – krotność wymian powietrza zewnętrznego, wynikająca z różnicy ciśnień 50 Pa między wnętrzem, a otoczeniem z uwzględnieniem wpływu nawiewników [1/h], wartość tab.

e_i – współczynnik osłonięcia

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa,

Gazownictwa i Ochrony Powietrza 53

Minimalny strumień powietrza świeżego doprowadzany do przestrzeni ogrzewanej ze względów higienicznych [m³/h]

gdzie:

n_min – minimalna krotność wymiany powietrza na godzinę [1/h],

odnosząca się do wymiarów wewnętrznych pomieszczenia i zależna od jego typu (dla pomieszczeń mieszkalnych, kuchni lub łazienek z oknem n_min = 0,5h^-1; dla pomieszczeń biurowych n_min = 1h^-1; dla sal lekcyjnych lub konferencyjnych n_min = 2h^-1)

V_i - kubatura przestrzeni ogrzewanej liczonej po obrysie wewnętrznym, [m³]

i

i

n V

V 





Projektowe obciążenie cieplne…

… może być obliczane w odniesieniu do:

• przestrzeni ogrzewanej (w celu doboru wielkości grzejnika)

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza

• całego budynku (w celu określenia obciążenia

cieplnego lub doboru źródła ciepła)

55

Projektowe obciążenie cieplne

Projektowe obciążenie cieplne przestrzeni ogrzewanej [W]



= 

+ 

+ 

gdzie:

_T,i – straty ciepła przez przenikanie przestrzeni ogrzewanej [W],

_V,i – wentylacyjne straty ciepła przestrzeni ogrzewanej [W],

_RH,i – nadwyżka mocy cieplnej do skompensowania skutków osłabienia ogrzewania [W].

Nadwyżka mocy cieplnej 

[W]



_=A

 _f

gdzie:

A_i – powierzchnia podłogi przestrzeni ogrzewanej [m²], f_RH – współczynnik korekcyjny zależny od czasu

nagrzewania i założonego obniżenia temperatury [W/m²] – wartości tabelaryczne

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 57 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Nadwyżka mocy cieplnej 

[W]

Definiowana dla pomieszczeń:

• ogrzewanych z przerwami

• ogrzewanych z osłabieniem nocnym

Uproszczoną metodę obliczeń stosuje się dla:

• budynków mieszkalnych przy okresie osłabienia nocnego nie dłuższego niż 8 godzin i konstrukcji budynku nie

lekkiej,

• budynków niemieszkalnych z okresem osłabienia nie dłuższym niż 48 godzin (osłabienie weekendowe) lub 8 godzin (osłabienie dobowe) i temperaturą wewnętrzna miedzy 20°C a 22°C.

Współczynnik nagrzewania f_RH w budynkach niemieszkalnych, osłabienie nocne maksimum przez 12 h

Czas nagrzewania

godz.

Współczynnik nagrzewania f_RH [W/m²]

Zakładane obniżenie temperatury podczas osłabienia"

2K 3K 4K

masa budynku masa budynku masa budynku

niska średnia duża niska średnia duża niska średnia duża

1 18 23 25 27 30 27 36 27 31

2 9 16 22 18 20 23 22 24 25

3 6 13 18 11 16 18 18 18 18

4 4 11 16 6 13 16 11 16 16

a) W dobrze izolowanych szczelnych budynkach wystąpienie spadku temperatury wewnętrznej podczas osłabienia o więcej niż 2 do 3 K nie jest bardzo prawdopodobne. Zależy to od warunków klimatycznych i masy cieplnej budynku.

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 59 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Współczynnik nagrzewania f_RH w budynkach mieszkalnych, osłabienie nocne maksimum przez 8 h.

Czas

nagrzewania godz.

Współczynnik nagrzewania f_RH W/m²

Zakładane obniżenie temperatury podczas osłabienia"

1 K 2K 3K

masa budynku duża masa budynku duża masa budynku duża

1 11 22 45

2 6 11 22

3 4 9 16

4 2 7 13

a) W dobrze izolowanych szczelnych budynkach wystąpienie spadku temperatury wewnętrznej podczas osłabienia o więcej niż 2 do 3 K nie jest bardzo prawdopodobne. Zależy to od warunków klimatycznych i masy cieplnej budynku.

Projektowe obciążenie cieplne

PROJEKTOWE OBCIĄŻENIE CIEPLNE BUDYNKU

= suma strat ciepła przez przeniknie + suma wentylacyjnych strat ciepła

+ suma nadwyżek mocy cieplnej wszystkich przestrzeni ogrzewanych



= 

+ 

+ 

UWAGA! W obliczeniach nie uwzględnia się m.in. energii wymienianej między pomieszczeniami wewnątrz budynku!

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa,

Gazownictwa i Ochrony Powietrza 61

Przypadki szczególne

obciążenie cieplne dla pomieszczeń wysokich i o dużych kubaturach



=( 

+ 

)f

gdzie:

f_h,i – współczynnik poprawkowy ze względu na wysokość pomieszczenia

Współczynnik poprawkowy ze względu na wysokość pomieszczenia

Sposób ogrzewania oraz typ i lokalizacja grzejników

f_h,i

Wysokość przestrzeni ogrzewanej

5 – 10m 10 – 15m Głównie przez promieniowanie:

 Ogrzewanie podłogowe

 Ogrzewanie sufitowe (poziom temperatury <40°C

 Promienniki o średniej i wysokiej temperaturze umieszczone na dużej wysokości, skierowane ku dołowi

1 1,5

1

1

niewłaściwe do zastosowania

1,15

Głownie przez konwekcję:

 Ciepłe powietrze przy konwekcji naturalnej 1,15 niewłaściwe do zastosowania

Ogrzewanie powietrzne:

 Strumień poprzeczny na małej wysokości

 Strumień opadający na małej wysokości

 Poprzeczny strumień powietrza o średniej lub wysokiej temperaturze ze średniej wysokości

1,30 1,21 1,15

1,60 1,45 1,30

Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, 63 Gazownictwa i Ochrony Powietrza

Podsumowanie:

• Materiały izolacyjne nowej generacji

• Projektowe obciążenie cieplne przestrzeni ogrzewanej

• Projektowe obciążenie cieplne budynku

• Projektowa strata ciepła przez przenikanie

• Projektowa strata ciepła na wentylację

• Współczynniki strat ciepła przez bryłę budynku, poprzez przestrzenie nieogrzewane, do gruntu, pomiędzy przestrzeniami ogrzewanymi

• Projektowe temperatury zewnętrzne i

Pytania kontrolne:

Projektową temperaturę zewnętrzną należy przyjmować zgodnie z

a) PN EN 12863:2008 b) PN-B-02403:1982

c) Wartościami podanymi w Rozporządzeniu

Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych …

d) Danymi podawanymi przez IMGW-PIB

Pytania kontrolne:

Projektową temperaturę wewnętrzną należy przyjmować zgodnie z

a) PN EN 12863:2008 b) PN-B-02402:1982

c) wartościami podanymi w Rozporządzeniu

Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych …

d) można je dowolnie kształtować

Pytania kontrolne:

Przy obliczeniach współczynnika strat ciepła na zewnątrz budynku:

a) pomija się mostki cieplne

b) uwzględnia się współczynnik obliczony w oparciu o średnią roczną temperaturę

zewnętrzną

c) nie uwzględnia się temperatury sąsiedniego pomieszczenia należącej do innej jednostki budynku

d) współczynnik przenikania ciepła jest jednakowy dla wszystkich przegród

Pytania kontrolne:

Przy obliczeniach współczynnika strat ciepła pomiędzy przestrzeniami ogrzewanymi

a) uwzględnia się mostki cieplne

b) jest zbędna średnia roczna temperatura zewnętrzna

c) uwzględnia się temperaturę sąsiedniego

pomieszczenia należącego do innej jednostki budynku

d) współczynnik przenikania ciepła należy zwiększyć o opór cieplny sąsiada

Pytania kontrolne:

Współczynnik strat ciepła na wentylację

a) zależy wyłącznie od strumienia powietrza infiltrującego

b) zależy od kubatury pomieszczenia

c) liczy się jednakowo, niezależnie czy w budynku jest wentylacja naturalna czy mechaniczna

d) Zależy od strefy klimatycznej Polski, w której zlokalizowany jest budynek

Pytania kontrolne:

a) projektowe obciążenie cieplne liczy się jednakowo dla przestrzeni ogrzewanej i budynku

b) projektowe obciążenie cieplne budynku jest zawsze sumą projektowych obciążeń

cieplnych pomieszczeń ogrzewanych w tym budynku

c) projektowe obciążenie cieplne budynku wielorodzinnego jest mniejsze od sumy projektowych obciążeń cieplnych

Dziękuję za uwagę 30 marca 2019 r.

materiał przygotowany dla celów edukacyjnych w ramach wykładu z przedmiotu Ogrzewnictwo i Ciepłownictwo 1

przy jego opracowaniu starałem się zachować jak największą aktualność informacji, jednak należy sprawdzić aktualność przepisów obowiązujących, norm i rozwiązań technicznych

dr inż. Bogdan Nowak, KKOGiOP, WIŚ, Politechnika Wrocławska